46. Работа. Мощность. КПД (основной урок)

Конспект<\/h2>

Работа – <\/strong>способ передачи энергии в процессе силового взаимодействия макроскопических тел, или мера изменения энергии системы.<\/p><\/blockquote>

Механическая работа (А)<\/strong> – <\/em>скалярная физическая величина, численно равна произведению модуля силы (F) на модуль перемещения (S) тела и на косинус угла между ними.<\/p><\/blockquote>

<\/div><\/p>

<\/div><\/p>

<\/div><\/p>

Пример: рассмотрим примеры механической работы. При подъёме камня руками механическая работа совершается мышечной силой рук; поезд движется под действием силы тяги электровоза, при этом совершается механическая работа; при выстреле из ружья сила давления пороховых газов совершает работу – перемещает пулю вдоль ствола, скорость пули при этом увеличивается.<\/em><\/p>

Частные случаи взаимной ориентации векторов силы и перемещения<\/p>

Значение угла (<\/em> <\/div><\/p><\/td>	<\/div><\/p><\/td>	Формула для расчета механической работы<\/em><\/p><\/td><\/tr>
<\/div><\/p><\/td>	<\/div><\/p><\/td>	<\/div><\/p><\/td><\/tr>
<\/div><\/p><\/td>	<\/div><\/p><\/td>	<\/div><\/p><\/td><\/tr>
<\/div><\/p><\/td>	<\/div><\/p><\/td>	<\/div><\/p><\/td><\/tr>
<\/div><\/p><\/td>	<\/div><\/p><\/td>	<\/div><\/p><\/td><\/tr>
<\/div><\/p><\/td>	<\/div><\/p><\/td>	<\/div><\/p><\/td><\/tr><\/tbody><\/table> Пример: запишем формулу для вычисления работы силы тяжести при…<\/em><\/p> броске тела (мяча) вертикально вверх<\/em><\/p><\/td> падении тела (мяча) вертикально вниз<\/em><\/p><\/td><\/tr> <\/div><\/em><\/p><\/td> <\/div><\/em><\/strong><\/p><\/td><\/tr> <\/div><\/p> Знак минус возникает из-за того, что угол между <\/em> <\/div> равен 180°<\/em><\/p><\/td> <\/div><\/p><\/td><\/tr><\/tbody><\/table> Какую работу совершает сила тяжести, действующая на дождевую каплю массой 20 мг, при ее падении с высоты 2 км? Считайте, что <\/em> <\/div>.<\/em><\/p> Запишем формулу для вычисления работы силы тяжести при падении капли вертикально вниз: <\/em> <\/div>.<\/em><\/p> Подставим численные значения: <\/em> <\/div>.<\/em><\/p> Работа силы реакции опоры <\/strong>можно найти по формуле: <\/div>.<\/p> Пример: рассмотрим несколько примеров и определим в них силу реакции опоры (<\/em> <\/div>) и работу силы реакции опоры.<\/em><\/p> <\/div><\/em><\/p><\/td> <\/div><\/em><\/p><\/td> <\/div><\/em><\/p><\/td> <\/div><\/em><\/p><\/td><\/tr> <\/div><\/p><\/td> <\/div><\/p><\/td> <\/div><\/p><\/td> <\/div><\/p><\/td><\/tr> Однако работу сила реакции опоры не выполняет, потому что тело не передвигается<\/em><\/p><\/td> Брусок будет покоиться или двигаться вверх или вниз вдоль плоскости. В любом случае сила реакции опоры перпендикулярна перемещению и работа этой силы будет равна нулю<\/em><\/p><\/td> <\/div><\/p><\/td> <\/div><\/p><\/td><\/tr><\/tbody><\/table> Мощность<\/strong> – это скорость выполнения работы. Равна отношению произвольной работы А к времени t, в течение которого совершается работа. Мощность показывает, какая работа совершается за единицу времени.<\/p><\/blockquote> <\/div><\/p> <\/div><\/p> Пример: одинаковую ли мощность развивают двигатели вагона трамвая, когда он движется с одинаковой скоростью без пассажиров и с пассажирами?<\/em><\/p> При наличии пассажиров сила тяжести (вес) вагона больше, из-за этого увеличивается сила трения, равная в данном случае силе тяги и, таким образом, возрастает и мощность.<\/em><\/p> КПД – <\/strong>характеристика эффективности системы (устройства, машины) в отношении преобразования или передачи энергии. Определяется отношением полезно использованной работы (энергии) к суммарному количеству работы (энергии), полученному системой; обозначается обычно η (эта). КПД является безразмерной величиной и часто измеряется в процентах.<\/p><\/blockquote> <\/div><\/p> <\/div>работа, производимая механизмом над перемещаемым телом (Дж).<\/p> <\/div>работа, производимая над механизмом для приведения его в движение (Дж).<\/p> Полная работа =<\/p><\/td> Полезная работа<\/p><\/td> +Работа против сил трения (сопротивление среды)<\/p><\/td> +<\/p><\/td> Работа по перемещению частей механизма<\/p>  <\/p><\/td><\/tr><\/tbody><\/table> Пример: Механическая лопата, проводимая в движение мотором мощностью 5 кВт, поднимает 180 тонн песка на высоту 6 м в течение часа. Каков КПД установки? Коэффициент полезного действия определяем по формуле: <\/em> <\/div>.<\/em><\/p> В этом уравнении полезная работа – эта та, которая пошла на подъем песка, полная – та, которую совершил двигатель. Эти работы не равны друг другу, так как некоторая часть полной работы перешла в тепло из-за наличия трения. Мы можем вычислить полезную и полную работы.<\/em><\/p> <\/div><\/p> Это общее выражение для работы. В нашем конкретном случае "<\/em>F<\/em>" - это сила, равная силе тяжести песка, "<\/em>S<\/em>" - высота подъема.<\/em><\/p> <\/div><\/p> Полную работу, совершенную двигателем, можно найти, зная его мощность и время работы.<\/em><\/p> <\/div><\/p> Тогда <\/em> <\/div><\/p>  <\/em><\/p> Ссылки на ресурсы Интернетурока<\/strong><\/p> Работа. Мощность. КПД<\/a><\/li> Механическая работа (Юдина Н.А.)<\/a><\/li> Механическая работа. Мощность  (Зотов А.Е.)<\/a><\/li> Решение задач по теме «Механическая работа и мощность»<\/a><\/li> КПД<\/a><\/li> Решение задач по теме "КПД"<\/a><\/li> Закон сохранения энергии. Работа силы трения<\/a><\/li> Механическая работа. Мощность (Зеленин С.В.)<\/a><\/li><\/ol>  <\/p> Ссылки на сторонние ресурсы<\/strong><\/p> Prezentacii.com (Источник<\/a>).<\/li> 5klass.net (Источник<\/a>).<\/li> Home-edu.ru (Источник<\/a>).<\/li> Fizportal.ru (Источник<\/a>).<\/li> Википедия (Источник<\/a>).<\/li> Physbook.ru (Источник<\/a>).<\/li> Fxyz.ru (Источник<\/a>).<\/li> Class-fizika.narod.ru (Источник<\/a>).<\/li> Википедия (Источник<\/a>).<\/li> Prostoimehanizm.narod.ru (Источник<\/a>).<\/li><\/ol>"